Устройство для мокрой очистки газов Российский патент 2020 года по МПК B01D47/04 

Изобретение относится к мокрой очистке загрязненных газов от механических примесей, пыли, аэрозолей, паров и газовых примесей и может быть использована в химической, горнодобывающей, металлургической и других отраслях промышленности.

Из уровня техники известен патент РФ на изобретение №2158166 «Аппарат мокрой очистки газов», содержащий цилиндрический корпус с патрубками подвода и отвода газов, орошающее устройство, распределитель воды, пенообразователь, выполненный в виде горизонтальной перегородки, стабилизатор пены, расположенный над кольцевым лопаточным завихрителем. По ходу движения газожидкостной смеси установлены каплеуловитель и защитный козырек. На выходе газоочистителя перед выходным патрубком устанавливают подогреватель уходящих газов, который обеспечивает температуру последних, превышающую температуру точки росы. Предлагаемый аппарат предусматривает трехступенчатый процесс эмульгирования. Подаваемый тангенциально в цилиндрический корпус газоочистителя загрязненный газовый поток, проходя кольцевой лопаточный завихритель, подвергается эмульгированию путем взаимодействия закрученного газового потока с подаваемой противотоком жидкостью. Второй этап эмульгирования осуществляют, пропуская газожидкостную смесь через каплеуловитель. Третий этап эмульгирования происходит в пристенной области цилиндрического корпуса под козырьком.

Также известен патент РФ на изобретение №2163864 «Способ мокрой очистки газов и устройство для его осуществления», согласно которому закрученный тангенциальным входом поток загрязненного газа подают в кольцевую щель, в которой лопаточным завихрителем газ закручивают в противоположную сторону и газожидкостную смесь эмульгируют в широком диапазоне скоростей. Способ реализуется в устройстве для мокрой очистки газов, содержащем цилиндрический корпус, тангенциальный патрубок подвода газов, тарельчатый дозатор жидкости, размещенный в кольцевой щели лопаточный завихритель с противоположной входному патрубку закруткой. Внешние концы выходных кромок завихрителей подняты над внутренними, примыкающими к дозатору жидкости. Входной патрубок газоочистителя снабжен соплами для смыва отложений пыли и системой автоматической периодической подачи смывной воды, срабатывающей за счет разрежения в газоходе и обеспечивающей продувку сопл атмосферным воздухом. Корпус газоочистителя выполняется в виде правильной призмы, а дозатор жидкости - многоугольник, подобный основанию призмы.

Большинство систем выполнены так, что воздух подается снизу, выше орошающая жидкость, а очищенный газ выходит сверху.

Наиболее близким техническим решением является «УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОКРОЙ ОЧИСТКИ ГАЗОВ» RU ПМ 167822, содержащее корпус, входной и выходной патрубки, орошающее устройство, горизонтальный пенообразователь, завихритель, сепаратор, отличающееся тем, что корпус выполнен прямоугольным, в нижней части которого установлен поддон, соединенный с горизонтальным пенообразователем, представляющим собой распылительную решетку, состоящую из ячеек, а над решеткой расположен сепаратор, выполненный в виде полой цилиндрической трубы со сливными трубками, соединенной в ее нижней части с конусообразным завихрителем с равномерно жестко закрепленными на его боковой поверхности тангенциально направленными завихряющими лопатками, при этом боковые поверхности ячеек образованы усеченными прямоугольными трапециями, большие основания которых примыкают к меньшим основаниям, а верхняя щелевидная поверхность ячеек образована соединенными в вершинах треугольниками, основаниями которых служат наклонные стороны усеченных прямоугольных трапеций.

Недостатком ближайшего аналога и решений, известных из уровня техники, являются большие габариты устройств с очисткой загрязненного газа в восходящем канале за счет размещения входных патрубков в нижней части (поддоне) и выходных патрубков в верхней части (коробе) этих устройств. При этом такое расположение патрубков, особенно входного, приводит к повышенному гидравлическому сопротивлению устройства вызванного необходимостью резко менять направление протекающего газа обладающего при этом большой скоростью.

Техническая проблема заявленного изобретения заключается в устранении недостатков известных решений.

Технический результат, достигаемый в результате использования данного изобретения, заключается в том, что из-за снижения скоростей газа, обусловленного конструкцией заявленного устройства обеспечивается снижение внутреннего гидравлического сопротивления, одновременно с уменьшением габаритов устройства.

Технический результат достигается за счет того, что устройство для мокрой очистки газов, содержит корпус, включающий восходящий канал, входной и выходной патрубки, поддон со сливным патрубком для отвода отработанной орошающей жидкости, короб, установленный над корпусом, диспергирующую решетку, установленную внутри восходящего канала над упомянутым поддоном, каплеуловитель, установленный внутри восходящего канала; при этом, корпус выполнен с возможностью подвода орошающей жидкости над диспергирующей решеткой, а также дополнительно содержит газораспределительный канал с установленной в нем разделительной перегородкой, перенаправляющей входной и выходной потоки; при этом указанный газораспределительный канал и восходящий канал разделены между собой общей внутренней стенкой корпуса.

Дополнительной особенностью является то, что разделительная перегородка размещена верхней кромкой у верхней части входного патрубка, а нижней - у нижней части выходного патрубка.

Дополнительной особенностью является то, что входной и выходной патрубки расположены на противоположных вертикальных стенках газораспределительного канала.

Дополнительной особенностью является то, что входной и выходной патрубки расположены напротив друг друга на одном уровне.

Дополнительной особенностью является то, что корпус может содержать вставку для установки диспергирующих решеток.

Дополнительной особенностью является то, что корпус может содержать вставку для установки каплеуловителей.

Дополнительной особенностью является то, что в восходящем канале расположена дополнительная диспергирующая решетка.

Дополнительной особенностью является то, что, диспергирующие решетки расположены друг над другом.

Сущность изобретения поясняется фиг. 1 и 2:

Фиг. 1 - Схема движения очищаемого газа через устройство.

Фиг. 2 - Пример устройства с двумя ступенями очистки,

где:

1 - восходящий канал;

2 - поддон;

3 - короб;

4 - газораспределительный канал;

5 - внутренняя стенка, разделяющая восходящий и газораспределительный каналы

6 - входной патрубок;

7 - выходной патрубок;

8 - разделительная перегородка;

9 - входящий в устройство газ;

10 - выходящий из устройства газ;

11 - вставка для установки первой диспергирующей решетки;

12 - вставка для установки второй диспергирующей решетки;

13 - вставка для установки каплеуловителей;

14 - первая диспергирующая решетка;

15 - вторая диспергирующая решетка;

16 - каплеуловитель.

Сущность изобретения (фиг.1) заключается в следующем: корпус устройства состоит из восходящего канала (1) и расположенного сбоку от него газораспределительного канала (4), при этом данные каналы разделены внутренней стенкой корпуса (5), поддон (2) расположен под корпусом, а короб (3) над корпусом. Входной (6) и выходной (7) патрубки находятся на противоположных вертикальных стенках газораспределительного канала (4).

Внутри газораспределительного канала (4) находится разделительная перегородка (8) установленная наискосок по отношению к восходящему каналу (1) таким образом, чтобы верхняя кромка разделительной перегородки размещалась у верхней части входного патрубка (6), а нижняя кромка - у нижней части выходного патрубка (7). В результате разделительная перегородка (8) направляет входной поток газа (9) от входного патрубка (6) в поддон (2), а выходной поток газа (10) из короба (3) в выходной патрубок (7). Поддон (2) снабжен сливным патрубком для отвода отработанной орошающей жидкости.

На фиг.1 не показаны диспергирующая решетка, каплеуловители и подвод орошающей жидкости.

Заявленное устройство может быть выполнено как с одним, так и с несколькими уровнями диспергирующих решеток расположенных друг над другом в восходящем канале.

На фиг.2 показан вариант устройства, содержащий два уровня диспергирующих решеток (14, 15). Для упрощения сборки устройства корпус выполнен со вставками (11, 12, 13), на которых закрепляются диспергирующие решетки (14, 15) и каплеуловитель (16).

Устройство работает следующим образом. За счет перепада давления создаваемого любым внешним устройством, например вентилятором, загрязненный газ (9) поступает в заявляемое устройство через входной патрубок (6), расположенный в вертикальной стенке газораспределительного канала (4).

В газораспределительном канале (4), за счет установленной в нем разделительной перегородки (8), размещенной своей верхней кромкой у верхней части входного патрубка (6), а нижней - у нижней части выходного патрубка (7),загрязненный газ (9) отклоняется вниз в поддон (2), откуда поступает в восходящий канал (1) снизу. При прохождения снизу вверх через одну или несколько диспергирующих решеток, установленных в соответствующих вставках (11,12), на которые сверху поступает орошающая жидкость из орошающего устройства (на рисунках не показано), газ и жидкость формируют газожидкостную смесь, в которой происходит интенсивный тепломассообмен с очисткой газов от твердых и газовых включений.

Затем очищенный газ по восходящему каналу (1) поступает в каплеуловитель (16), расположенный во вставке (13), где происходит сепарация брызг и капель жидкости, уносимых скоростным потоком и, освобожденный от остаточной капельной влаги газ, поступает в короб (3). Из короба (3), расположенного сверху, газ поступает в газораспределительный канал, где за счет разделительной перегородки (8) отклоняется вбок и выходит из заявляемого устройства (10) через выходной патрубок (7), выполненный в боковой стенке газораспределительного канала (4) и находящимся на одном уровне с входным патрубком (6).

Таким образом, конструкция заявленного устройства, в частности выполнение восходящего канала, газораспределительного канала, выполняющего одновременно функции перераспределения как загрязненного, так и очищенного газа, короба и поддона позволяет обеспечить низкую скорость течения газу на очистку и после очистки, снижая тем самым внутреннее гидравлическое сопротивление одновременно с уменьшением внешних габаритов.

Также, расположение входного и выходного патрубков напротив друг друга, на одном уровне, обеспечивает дополнительный технический эффект, заключающийся в упрощении подсоединения заявляемого устройства к внешним газоходам.

Устройство работает в составе фильтровентиляционных систем, оснащенных дополнительно переходниками, вентилятором, устройствами для отбора загрязненного газа, подходящей и отходящей вентиляционной магистралями, системой подачи и приема орошающей жидкости.

Изобретение относится к мокрой очистке загрязненных газов от механических примесей, пыли, аэрозолей, паров и газовых примесей и может быть использовано в химической, горнодобывающей, металлургической и других отраслях промышленности. Достигается снижение внутреннего гидравлического сопротивления с одновременным уменьшением габаритов. Технический результат достигается за счет того, что устройство для мокрой очистки газов содержит корпус, включающий восходящий канал, входной и выходной патрубки, поддон со сливным патрубком для отвода отработанной орошающей жидкости, короб, установленный над корпусом, диспергирующую решетку, установленную внутри восходящего канала над упомянутым поддоном, каплеуловитель, установленный внутри восходящего канала; при этом корпус выполнен с возможностью подвода орошающей жидкости над диспергирующей решеткой, а также дополнительно содержит газораспределительный канал с установленной в нем разделительной перегородкой, перенаправляющей входной и выходной потоки; при этом указанный газораспределительный канал и восходящий канал разделены между собой внутренней стенкой корпуса. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для мокрой очистки газов, содержащее корпус, включающий

восходящий канал, входной и выходной патрубки,

диспергирующую решетку, установленную внутри восходящего канала над упомянутым поддоном,

каплеуловитель, установленный внутри восходящего канала;

при этом корпус выполнен с возможностью подвода орошающей жидкости над диспергирующей решеткой,

короб, установленный над корпусом,

поддон со сливным патрубком для отвода отработанной орошающей жидкости,

отличающееся тем, что

дополнительно содержит газораспределительный канал с установленной в нем разделительной перегородкой, перенаправляющей входной и выходной потоки; при этом указанный газораспределительный канал и восходящий канал разделены между собой внутренней стенкой корпуса.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что разделительная перегородка размещена верхней кромкой у верхней части входного патрубка, а нижней - у нижней части выходного патрубка.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что входной и выходной патрубки расположены на противоположных вертикальных стенках газораспределительного канала.

4. Устройство по пп. 1 и 3, отличающееся тем, что входной и выходной патрубки расположены напротив друг друга на одном уровне.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что корпус содержит вставки для установки диспергирующих решеток.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что корпус содержит вставки для установки каплеуловителя.

7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в восходящем канале расположена дополнительная диспергирующая решетка.

8. Устройство по пп. 1 и 7, отличающееся тем, что диспергирующие решетки расположены друг над другом.